|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Telescopio Hubble. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. El telescopio espacial Hubble (HST; inglés Hubble Space Telescope, HST; código de observatorio "250") es un observatorio automático en órbita alrededor de la Tierra, que lleva el nombre de Edwin Hubble. El Telescopio Hubble es un proyecto conjunto entre la NASA y la Agencia Espacial Europea; es parte de los Grandes Observatorios de la NASA. La colocación de un telescopio en el espacio permite registrar la radiación electromagnética en los rangos en los que la atmósfera terrestre es opaca; principalmente en el rango infrarrojo. Debido a la ausencia de la influencia de la atmósfera, la resolución del telescopio es de 7 a 10 veces mayor que la de un telescopio similar ubicado en la Tierra.
La prioridad de hacer el telescopio todavía se discute. Según una serie de documentos, uno de los primeros instrumentos fue fabricado en los Países Bajos por Zachary Jansen en 1604 según el modelo italiano de 1590. Otros registros de testigos oculares informan que los primeros catalejos fueron inventados alrededor de 1605-1610 en Middelburg por el fabricante de anteojos John Lapree. En cualquier caso, ya en 1608 muchos maestros fabricaban telescopios. En particular, Jacob Metzius. ¡En 1610, Galileo creó un telescopio con un aumento de 32 veces! El científico investigador astronómico le trajo gran fama. Impresionado por los éxitos de Galileo, Johannes Kepler volvió en 1610 a la óptica aplicada. Propuso un esquema óptico fundamentalmente nuevo del catalejo. Antes de eso, solo se usaba una combinación de lentes: una conexión en serie de una lente divergente (cóncava) como objetivo y una lente colectora (convexa) como ocular. El tubo de Kepler tenía dos lentes convexas que, además de un mayor campo de visión, permitían por primera vez obtener una imagen directa del objeto observado. Tal telescopio podría servir como un dispositivo de observación, es decir, de un instrumento puramente de observación también se convirtió en uno de medición. Y esto amplió enormemente el alcance de su aplicación. Sin embargo, los primeros telescopios dieron imágenes notablemente distorsionadas por varios defectos (aberraciones). Los científicos, que eran entonces los principales constructores de telescopios, intentaron eliminarlos aumentando la distancia focal de la lente. Así fue hasta 1668, cuando Isaac Newton construyó por primera vez un instrumento de un tipo completamente nuevo: un telescopio reflector (espejo), desprovisto de la aberración cromática inherente a los dispositivos de lentes (refractores). La lente era un espejo de metal cóncavo. La perfección de la imagen dependía de la mano de obra de este último. Veintiún años después de Newton, el astrónomo y óptico inglés William Herschel pulió un espejo de 122 centímetros de diámetro. En ese momento era el reflector más grande del mundo. Al darse cuenta de que aumentar el tamaño de los telescopios es un camino directo hacia nuevos descubrimientos, los astrónomos de los principales observatorios del mundo entraron en una competencia real. En 1917, el estadounidense D. Ritchie construyó un nuevo reflector para el Observatorio Mount Wilson, que durante muchos años siguió siendo el más grande del mundo. Su espejo de 258 cm pesaba cinco toneladas con un peso total de cien toneladas. En 1931, el óptico alemán B. Schmidt, y luego su colega soviético D.D. Maksutov (1941) desarrolló dos opciones de diseño para telescopios combinados de lentes de espejo. Ambos instrumentos recibieron reconocimiento mundial y comenzaron a llevar los nombres de sus creadores. Maksutov introdujo una lente correctiva en un telescopio de espejo ordinario, que corrigió las distorsiones introducidas por un espejo esférico. Los primeros sistemas de este tipo ya permitieron obtener fotografías del cielo estrellado de una calidad única y publicar una publicación astronómica fundamental: un atlas de nebulosas. En la historia de la construcción de telescopios, los refractores "lucharon" con los reflectores durante mucho tiempo, hasta que, finalmente, estos últimos ganaron. El mayor de ellos, con un espejo principal de seis metros de material vitrocerámico - vitrocerámica, se instaló en el Observatorio Astrofísico Especial de la Academia Rusa de Ciencias en el Monte Semirodniki cerca de la estación Zelenchukskaya, en el Cáucaso Norte. El procesamiento del espejo de setenta toneladas continuó hasta el verano de 1974, y las observaciones regulares comenzaron en febrero de 1976, después de un total de dieciséis años de trabajo preparatorio. La grandiosa estructura de 42 metros pesa 950 toneladas. Este telescopio "ve" objetos celestes hasta la magnitud 26, ubicados en el límite del universo observable. En la década de 1940, los astrónomos se dieron cuenta de que la radiación electromagnética de los objetos espaciales no se limita en modo alguno al espectro visible, sino que se distribuye en casi todos los rangos, desde ondas de radio hasta rayos gamma, y que la observación en nuevas regiones del espectro puede traer información valiosa que antes era completamente inaccesible. El primero de una serie de instrumentos "no ópticos" fueron los radiotelescopios, gracias a los cuales, allá por la misma década de 1940, se descubrieron radiogalaxias que eran invisibles incluso para los mejores instrumentos ópticos de la época. Los investigadores apreciaron de inmediato que, a diferencia de los últimos, los nuevos dispositivos no dependen de los caprichos del clima. En cuanto al diseño, entre los radiotelescopios, como en los ópticos, reinan los reflectores. El espejo aquí es un paraboloide de malla metálica, en cuyo foco está instalada la antena. La señal inducida en él se alimenta al receptor para su procesamiento, y de este a los dispositivos de grabación. El telescopio infrarrojo más grande se construyó en Mauna Kea (Hawaii, EE. UU.) a una altitud de 4200 metros sobre el nivel del mar con un espejo de 374 centímetros de diámetro. Es tan perfecto que también se puede utilizar para observaciones visuales. Equipado con un sistema de control por computadora, puede apuntar automáticamente a un objeto dado y rastrearlo. A la izquierda está el espejo principal, a la derecha está el nodo del sistema. Y en 1985, en el Observatorio Mauna Kea, se comenzó a trabajar en un reflector Keck compuesto de diez metros, que incluye 36 espejos hexagonales controlados de forma autónoma con un diámetro de 183 centímetros cada uno. Para una fijación más precisa de los espejos y un enfoque general de la imagen, se ha desarrollado un dispositivo de descarga especial que reduce las tensiones en los elementos estructurales.
Sin embargo, las posibilidades de mejorar las características de los telescopios ópticos no se han agotado. Se comenzaron a utilizar fotomultiplicadores de electrones, lo que permitió aumentar la eficiencia de las observaciones en casi dos órdenes de magnitud. Así, el reflector Hale de 508 cm equipado con ellos en el Observatorio Mount Palomar (California, EE. UU.), construido en 1948, tiene una resolución de un telescopio "simple" con un espejo de 25,4 metros. Ahora es el instrumento óptico terrestre más eficiente. Para obtener nueva información, los telescopios fueron a órbitas cercanas a la Tierra. Por lo tanto, la estación espacial Mir estaba equipada con el módulo Kvant con dos telescopios especiales: ultravioleta e infrarrojo. Y los dispositivos del observatorio orbital automático Astron podrían observar objetos espaciales simultáneamente en rayos X y rayos ultravioleta. El 24 de abril de 1990, con el lanzamiento del Telescopio Espacial Hubble, comenzó una verdadera edad de oro de la astronomía. La NASA, junto con la Agencia Espacial Europea, comenzó a desarrollar el proyecto del telescopio espacial a fines de la década de 1970. Se planeó que este sería un observatorio espacial, que sería visitado cada dos o tres años por naves de la Tierra para mantenimiento y resolución de problemas. El telescopio recibió su nombre en honor a uno de los astrónomos destacados del siglo XX, Edwin Hubble, un verdadero clásico de la ciencia. Dejó un legado grandioso: un mundo de galaxias en evolución, gobernado por la ley de su nombre. Hubble ha hecho descubrimientos tan notables que le dan el derecho indiscutible de llamar a Hubble el astrónomo más grande desde Copérnico. Edwin Hubble nació el 20 de noviembre de 1889. Pasó su infancia en una familia fuerte y amigable, donde crecieron ocho hijos. Edwin se interesó pronto por la astronomía, probablemente bajo la influencia de su abuelo materno, quien se construyó un pequeño telescopio. En 1906, Edwin se graduó de la escuela secundaria, luego de lo cual ingresó a la Universidad de Chicago. El astrónomo F.R. Multon, autor de la conocida teoría del origen del sistema solar. Tuvo una gran influencia en la posterior elección del Hubble. Después de graduarse de la universidad, Hubble logró obtener una beca Rhodes e ir a Inglaterra durante tres años para continuar su educación. Sin embargo, en lugar de ciencias naturales, tuvo que estudiar derecho en Cambridge. En el verano de 1913, Edwin regresó a su tierra natal, pero no se convirtió en abogado. Hubble se esforzó por la ciencia y regresó a la Universidad de Chicago, donde en el Observatorio Yerkes, bajo la dirección del profesor Frost, preparó una disertación para un doctorado. En la primavera de 1917, cuando estaba terminando su tesis, Estados Unidos entró en la Primera Guerra Mundial. El joven científico declinó la invitación y se ofreció como voluntario para el ejército. En el verano de 1919, el Hubble fue dado de alta y se apresuró a ir a Pasadena para trabajar en el nuevo Observatorio Mount Wilson. Hubble trabajó aquí hasta su muerte, con un descanso de cuatro años durante la Segunda Guerra Mundial. En el observatorio, comenzó a estudiar nebulosas, enfocándose primero en objetos visibles en la banda de la Vía Láctea. Lo primero que hizo Hubble fue clasificarlos. Esta clasificación continúa sirviendo a la ciencia, y todas las modificaciones posteriores de su esencia no se han visto afectadas. Ya un establecimiento de la verdadera naturaleza de las nebulosas determinó el lugar del Hubble en la historia de la astronomía. Pero le tocó en suerte un logro aún más destacado: el descubrimiento de la ley del corrimiento al rojo. Después de la guerra, el observatorio, donde regresó el astrónomo, reanudó el desarrollo de un telescopio de doscientas pulgadas (508 centímetros). Hubble presidió un comité para crear planes de investigación avanzados para el nuevo instrumento y fue miembro del comité de gestión de los observatorios combinados Mount Wilson y Mount Palomar. Hubble vio la tarea principal del observatorio en resolver el problema cosmológico. "Podemos predecir con confianza", dijo con convicción, "que la pantalla de 200 pulgadas nos dirá si el desplazamiento hacia el rojo debe considerarse evidencia a favor de un universo en rápida expansión, o si se debe a algún nuevo principio de la naturaleza". Hubble murió de un derrame cerebral el 28 de septiembre de 1953. No hay monumentos al Hubble en la Tierra. Nadie sabe siquiera dónde está enterrado, tal fue la voluntad de su esposa. Un cráter en la Luna, el asteroide No. 2069 y un telescopio espacial, el más grande del mundo, llevan su nombre. El telescopio que pesa 11 toneladas, tiene una longitud de 13,1 metros y un reflector de 240 centímetros de diámetro, cuesta 1,2 millones de dólares, más de cien millones de dólares por tonelada. Según cálculos de especialistas, Hubble operará en órbita hasta 2005. El telescopio está equipado con varios instrumentos científicos. La cámara gran angular está diseñada para fotografiar las superficies de los planetas y sus satélites. La cámara para objetos poco luminosos amplifica cien mil veces la luz que incide sobre ella. El espectrógrafo de esta luz tenue analiza la radiación y puede revelar la composición química y la temperatura de lo que sea que la emita. El llamado espectrógrafo Goddard determina cómo se mueve un objeto que emite luz. Hubble lanzó uno de los transbordadores a una órbita de 613 kilómetros de altura en abril de 1990. El trabajo del telescopio comenzó con un fracaso. Dos meses después del lanzamiento, quedó claro que el espejo principal del telescopio con un diámetro de dos metros y medio se desvía en sus bordes del tamaño calculado en varias micras, una quincuagésima parte del grosor de un cabello humano. Pero esto fue suficiente para cancelar prácticamente el trabajo de miles de personas: la imagen no era clara y borrosa.
Para corregir las consecuencias de la aberración, se crearon complejos programas correctivos y la imagen comenzó a corregirse ya en la Tierra utilizando computadoras. Pero incluso de esta forma, el telescopio Hubble permitió hacer descubrimientos: detectar agujeros negros en el centro de las galaxias, una nueva tormenta en Saturno, anillos divergentes alrededor de una supernova. Sin embargo, era obvio que las reparaciones eran indispensables. Es imposible cambiar el espejo en condiciones espaciales, por lo que se decidió "poner lentes" en cada uno de los instrumentos del telescopio: agregar pequeños dispositivos para la corrección. Dos pequeños espejos corrigieron la falta de uno grande. Temprano en la mañana del 2 de diciembre de 1993, siete astronautas partieron en un transbordador espacial para reparar el telescopio. Regresaron once días después, habiendo hecho todo lo planeado y estableciendo un récord de caminatas espaciales: fueron cinco. Cuatro días después, los científicos se reunieron en la sala de procesamiento de datos del Instituto del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, esperando ansiosamente las primeras imágenes del observatorio corregido. Aparecieron en la pantalla del terminal a la una de la mañana, y la sala se llenó de inmediato de gritos de alegría: ahora el telescopio funcionaba al cien por cien. Y sus capacidades son tales que desde cualquier ciudad de América podría distinguir dos luciérnagas revoloteando hasta Tokio, si no estuvieran a menos de tres metros entre sí. Durante los años de su vuelo detrás de las nubes, el observatorio espacial realizó varias decenas de miles de revoluciones alrededor de la Tierra, "torneando" miles de millones de kilómetros en el proceso. El telescopio Hubble ya ha permitido observar más de ocho mil objetos celestes. A modo de comparación, se puede ver aproximadamente la misma cantidad de estrellas desde la Tierra a simple vista. Su memoria almacena las "direcciones" de quince millones de estrellas que puede explorar. Dos billones y medio de bytes de información recopilada por el telescopio se almacenan en 375 discos ópticos. Permitió que científicos de unos cuarenta países publicaran más de mil artículos científicos. Gracias al Hubble se hicieron descubrimientos que entraron en la historia de la astronomía e incluso en los libros de texto del instituto. Se pudo averiguar, por ejemplo, que los agujeros negros existen y suelen estar ubicados en el centro de las galaxias. O el hecho de que la etapa primaria del nacimiento de los planetas es la misma para todas las estrellas, y la mancha oscura en Neptuno no se detiene: desaparece en un hemisferio y aparece en otro. Otra conclusión es que la luna Europa de Júpiter tiene una atmósfera delgada de oxígeno. Otro descubrimiento: un cinturón de cientos de millones de cometas rodea el sistema solar. El telescopio ayudó a encontrar nuevos satélites más allá del anillo exterior de Saturno, a hacer el primer mapa de la superficie de un asteroide que volaba cerca de la Tierra, y permitió detectar helio remanente de la época del Big Bang en el espacio intergaláctico. "Hubble" hizo posible mirar hacia los rincones más remotos del espacio, para cambiar nuestra visión de las primeras etapas del universo. Hubble ha descubierto una nueva clase de lentes gravitacionales que se utilizarán como "telescopios" para explorar el universo. Con su ayuda, los astrónomos pueden ver cómo fue entonces el proceso de formación de estrellas en la galaxia azul. El telescopio ayudó a los científicos a medir la velocidad de rotación del disco gaseoso de la galaxia elíptica M87 en la constelación de Virgo, a cincuenta millones de años luz de la Tierra. Resultó que gira en torno a "algo" con una masa de tres mil millones de masas solares. "Si no es un agujero negro, entonces no tengo idea de lo que es”, dice el profesor Ford del Instituto del Telescopio Espacial. "Absolutamente no esperábamos ver una estructura espiral giratoria en el centro de una galaxia elíptica". Los agujeros negros son objetos muy masivos e increíblemente densos. En las últimas décadas mucho se ha hablado, discutido, buscado, pero sólo el telescopio Hubble confirmó su existencia. Desde hace mucho tiempo se sabe que una poderosa emisión óptica y de radio sale del centro de la galaxia M87. Solo ahora, después del descubrimiento de un disco giratorio, quedó claro que este agujero negro, absorbiendo materia, crea el efecto de un "tornado", un vórtice giratorio de cientos de años luz de tamaño. Esta corriente es claramente visible en la imagen. También se pudo establecer que el disco de polvo se calienta a diez mil grados y sus bordes exteriores giran a una velocidad de más de quinientos kilómetros por segundo. Los agujeros negros gigantes pueden expulsar partículas aceleradas a casi la velocidad de la luz en chorros. A partir de las imágenes de los planetas obtenidas por el telescopio, conviene hacer una pequeña exposición. Así, el telescopio fue el primero en fotografiar la superficie de Plutón con tal resolución que se podría hablar de un mapa del planeta. Hasta hace poco, el noveno planeta del sistema solar estaba oculto a la mirada de los exploradores espaciales. Este es un cuerpo celeste único: no encaja en ninguna clasificación. Plutón gira alrededor del Sol, pero no está clasificado ni como un gigante gaseoso ni como un planeta sólido. Se comporta como un cometa, perdiendo periódicamente su atmósfera, pero no es un cometa. Puede ser el último resto de las enanas de hielo que habitaron el sistema solar en los albores de su formación. Solo Tritón, un satélite de Neptuno, es adecuado para él como pariente. "Los resultados son simplemente fantásticos”, dice el astrónomo estadounidense Marc Bue de Texas. "El Hubble convirtió a Plutón en un mundo con sus montañas, depresiones y estaciones a partir de una mancha oscura. Experimenté una sensación similar cuando miré a Marte a través de un telescopio". Los expertos distinguen casquetes polares, puntos brillantes en movimiento y líneas misteriosas en las imágenes. En su opinión, todo esto es solo nieve o nieve sucia, ya que Plutón ahora está en una posición cercana al Sol y hay una estación cálida, la nieve se está derritiendo. Desde la Tierra, Plutón apenas se ve, y nunca se ha hablado de nada de su superficie. Los científicos ahora concluyen que Plutón ocupa el segundo lugar después de la Tierra en términos de variedad de características superficiales en el sistema solar. Plutón es el único planeta al que aún no se ha enviado una nave espacial, pero tras tales descubrimientos del telescopio Hubble, ya está previsto el lanzamiento de una sonda allí. Durante la segunda "inspección técnica" en febrero de 1997, el telescopio fue reemplazado por un espectrógrafo de alta resolución, un espectrógrafo de objetos débiles, un dispositivo para señalar estrellas, una grabadora para registrar información y electrónica de batería solar. No hay límite visible para el desarrollo de la construcción de telescopios en el futuro previsible. Aparentemente, todavía está muy lejos el momento en que los astrónomos podrán "sacar" toda la información contenida en él a partir de la radiación de las estrellas y galaxias que nos llegan ... Autor: Musskiy S.A.
▪ órganos humanos artificiales ▪ Cine
Una nueva forma de controlar y manipular señales ópticas
05.05.2024 Teclado Primium Séneca
05.05.2024 Inaugurado el observatorio astronómico más alto del mundo
04.05.2024
▪ Ayudar a su hijo con la tarea no es útil ▪ Las personas con anteojos son más inteligentes que otras.
▪ sección del sitio Tus historias. Selección de artículos ▪ artículo de Oswald Spengler. Aforismos famosos ▪ Artículo Canarium Indio. Leyendas, cultivo, métodos de aplicación. ▪ artículo 7-elemento log-periódico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua |
Recomendamos artículos interesantes. sección 
Ver otros artículos sección 
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Todos los idiomas de esta página